电热棒火灾痕迹试验研究

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1、电热棒火灾痕迹试验研究摘要本文分别对新电热棒、正常使用一段时间的电热棒、通电过热电热棒在经自然冷却和水冷的情况下进行了比较和分析，同时系统地分析电热棒金属管表面形貌特征和电热丝表面形貌特征形成的机理和主要影响因素，从而能直观识别电热棒在火灾前、火灾后所处的状态，为电热棒火灾的鉴定提供更为有效的鉴定依据和方法。关键词电热棒残留物鉴定技术作者简介：张正红，文山州公安消防支队防火处火查科助理工程师。中图分类号：D920.4文献标识码：A文章编号：1009-0592(2013)08-186-02日常牛活屮使用的电

2、热棒是由电源线、钢管、绝缘材料、电热丝、插头组成，其加热过程是将电能转换成热能，原理是电流通过电热丝发热的原理制成。电热棒具有价格实惠、简单适用等特点，因而被人们广泛使用,电热棒在给人们的生活带來便利的同时，也潜伏着一些隐患，在使用过程中稍有不慎，有可能就会引起火灾。例如：某校学生公寓发生的一次火灾,共冇10余间猪舍被大火烧毁，五间猪舍部分被烧，过火面积达到150余平米。经消防现场勘查得知：该宿舍学生李某，其使用“电热棒”在暖壶里烧开水，随后他去教室看书，致使“电热棒”长时间通电干烧，导致发生火灾，直接经

3、济损失20万余元。近年来，由电热棒引起的数不胜数，火灾现场，当发现起火部位有电热棒时，如何准确地判断火灾前电热棒是否处于通电状态有重大的意义。H前国内对电热棒在外观及金相两方面进行了广泛的试验研究，用金相方法做鉴定时一定得冇熔化痕迹存在，如果找不到熔化痕迹，则这种方法不适用，可仅从外观上判断乂难以对电热棒在火灾前是否处于通电状态进行定性。本文应用了微观形貌法，其主要特点是对微小的痕迹的表面形态进行分析,据其微观形貌特征,能确定其熔化性质和形成原因。通过对处于未通电、正常使用和通电过热状态下电热棒电热丝微观

4、形貌特征进行比较分析，再对其在不同的冷却条件下找出电热棒电热丝的微观形貌差异，从而找出能快速有效判断电热棒在火灾前是否处于通电状态的方法和依据。试验方法一、样品的制备用1个崭新的电热棒为空白试样。用1个已经使用一段时间的电热棒做为比对试样。用1个通电过热的电热棒做为比对试样。用2个新的电热棒分别放入800°C电阻炉中加热30min,模拟火灾前未通电电热棒经历火场高温作用。其中一个在加热后使之自然冷却。另外一个电热棒加热后用水使之冷去卩o用2个正常使用一段时间的电热棒，放入800°C电阻炉屮加热30min,

5、模拟火灾前未通电电热棒经历火场高温作用。其中一个在加热后使之自然冷却，另外一个电热棒加热后用水使Z冷却。用2个电热棒加热水直至将水烧干，然后让其继续通电干烧30min,模拟火灾前电热棒处于通电状态，并引发火灾。然后放入800°C电阻炉中加热30min,模拟通电电热棒经历了火灾火场高温作用，其中一个在电热棒加热后使之自然冷却，另外一个电热棒加热后用水冷却。（实验屮的具体形貌特征在本文屮予以省略）通过实验后分析及比较电热棒金属管的表面形貌特征结果比较及分析通过对比，可以得出以下结论：1•与原始试样相比，使用后

6、的电热棒因长时间加热水，其表面附有水垢、存在少量氧化物，表面粗糙，长时间的使用的，其金属管发牛微小向内靠拢变形的形态。2•通电加热后的金属管、其表面的颜色痕迹有明显变化。电热丝部位的金属管表面被深度氧化呈深黑色，没有电热丝的部分口保持原有的金属光泽。受热后的金属管因热膨胀，在高温作用下出现变形痕迹。受热温度越高，其热膨胀程度越大，变形越严重。而火灾现场的温度一般在900-1200°C左右，钢的熔点在1430°C,因此在火灾中，电热棒金属管一般不会熔化，只会变软变形。3•火烧未通电状态下的金属管表面由于与空

7、气发生氧化反应全部变黑，金属管含电热丝部位与没含电热丝部位没有界限的区别。表面由于高温作用有氧化层脱落，金属管向内侧弯曲变形。4.正常使用过的电热棒在火烧后经自然冷却的金属管表面呈现一定的界限，这是因为原来使用过导致含电热丝的部位表面存有水垢而形成的，经过高温作用而产生氧化层。•且含电热丝的部位要比不含电热丝的部位看上去氧化更为严重些。5.通电过热后的电热棒经火烧自然冷却的金属管表面的界限更加明显，整根电热棒的表面都被氧化，全为深黑色，在含有电热丝金属管的部位氧化最为严重，没冇金属管的部位氧化较轻且氧化层

8、脱落。电热丝发生了较人向内弯曲变形。6.未使用的电热棒经火烧水冷Z后表面呈现较大的变化，整根金属管表面由金屈的颜色变为红褐色，由于水热胀冷缩的作用使黑色的氧化层脱落，发生了反应生成氢氧化铁的缘故。此外，金属管发生明显的向外弯曲变形。7•使用过一段时间的电热棒经火烧水冷之后表面也变为红褐色，这是山于火场的高温作用使Z表面生成氢氧化铁的缘故。同时两侧金属管向外拉伸变形，金属管变软。8.通电过热的电热棒经水冷却后表面也生成了红褐色的